基于 PHOENICS 的某公共建筑在自然通风条件下室内环境研究

对某公共建筑在自然通风情况下的室内环境进行数值模拟.根据k-ε湍流模型的控制方程及当地最多风向、基本风速等因素对该建筑在自然通风情况下的夏季和过渡季室内环境进行数值模拟.得出:夏季及过渡季时,室内空气分布比较均匀,空气流动死角区域小,换气次数大于16次/h的房间面积占比达到95％,风速变化较小,且新风量较大,室内空气品质较好;在过渡季,由于自然通风充分,室内主要功能区域温度基本在22℃左右.该建筑室内环境达到了绿色建筑的评价标准,可以为绿色建筑的规划和设计提供参考.     

夏热冬冷地区既有居住建筑室内风环境优化研究

自然通风是一种改善人舒适度和环境宜居度的重要技术手段。自然通风可以调节室内温度、置换室内水蒸汽和二氧化碳等含量较高的空气污染物,有利于人体生理和心理健康,减少人体对空调系统的依赖。本文结合合肥市某住宅小区室内自然通风情况,利用软件模拟各房间的自然通风环境。通过优化改造方案,提高了室内环境的换气次数,达到优化室内自然通风的效果。     

垂直百叶倾角影响室内自然通风

自然通风作为一种生态建筑技术,相对于机械通风来说,既可以满足人们一定的舒适性要求,同时也可以降低能耗,创造可持续发展的绿色建筑环境.在以往研究的基础上,本文以垂直百叶遮阳百叶倾角为研究对象,采用PHOENICS软件对室内自然通风进行模拟分析.结果表明,随着百叶倾角θ从15°到165°的增大,室内各点风速呈波形变化,且波峰值与波谷值差值逐渐变小;当θ=90°时,即来流风风向与垂直百叶呈45°夹角时,室内涡流区域面积最小,气流组织均匀性最好.     

住宅室内空气污染物排放的三维大涡数值模拟

为改善自然通风方法驱除室内空气污染物的效果，对开窗换气时室内空气污染物排放规律进行了研究.采用Fluent 6.1计算软件，用大涡模拟方法(LES)对整套住宅在自然通风时室内空气污染物排放过程进行了数值模拟，根据不同的房间类型及通风口布置方式设置两种工况，得到了流场和污染物质量分数场数据.数值模拟结果表明：自然通风时流场中的回流区显著影响换气效果.与单开口房间相比，多开口房间内流速较高，回流区较小，其污染物稀释速度为单开口房间的4~10倍.将单开口房间变为多开口房间、减小和破坏多开口房间回流区可有效提高换气效果.     

内扰因素对室内热分层的影响规律

热压自然通风中,热源产生的浮力羽流使得室内存在热分层现象.房间内扰即热源因素是影响热分层的主要因素之一.本文对具有内热源的民用建筑,采用CFD技术,改变内扰因素对热压自然通风流场进行数值模拟,分析了不同热源工况下的温度场,得出了内扰因素对室内热分层现象的影响规律,为民用建筑自然通风系统的设计提供了理论参考.     

垂直百叶倾角影响室内自然通风的模拟分析

自然通风作为一种生态建筑技术,相对于机械通风来说,既可以满足人们一定的舒适性要求,同时也可以降低能耗,创造可持续发展的绿色建筑环境。在以往研究的基础上,本文以垂直百叶遮阳百叶倾角为研究对象,采用PHOENICS软件对室内自然通风进行模拟分析。结果表明,随着百叶倾角θ从15°到165°的增大,室内各点风速呈波形变化,且波峰值与波谷值差值逐渐变小;当θ=90°时,即来流风风向与垂直百叶呈45°夹角时,室内涡流区域面积最小,气流组织均匀性最好。     

居住建筑地下空间自然通风方案优选研究

以某居住建筑地下室为研究对象,根据《绿色建筑评价标准》中自然通风评价指标窗地比,建立7种建筑构造工况模型,采用计算流体力学Fluent软件,模拟分析不同工况下的风速场、空气龄、换气次数以及不均匀系数并对各指标进行评价,探讨居住建筑地下空间自然通风优选方案。结果表明:窗地比越大,室内通风效果越好;窗地比相同时,风速越大、空气龄越小、换气次数越大以及不均匀系数越小的室内通风效果越好,方案优选时应综合考虑各指标;设置迎风面(南面)大天井时空气龄小、换气次数多且风场分布较均匀,该方案为自然通风优选方案。建议相关标准对地下空间的通风效果设置更有针对性的评价指标。     

夏热冬冷地区供暖房间冷风渗透影响因素

对夏热冬冷地区住宅房间供暖时的室外冷风渗透量及影响因素开展实测研究. 采用示踪气体法,在实验房间中测试不同供暖方式及室内外温差情况下,房间换气次数的变化规律. 测试结果表明,在相同的门窗密闭情况下,当供暖房间室内、外温差达到6~8 °C时,换气量比无供暖时增加35%~40%;在相同的室内、外温差下,采用对流送风方式时的房间换气次数略大于采用地板辐射供暖时的换气次数;在该地区设计住宅供暖系统时,应考虑采用不同的供暖方式对室内、外温差引起的渗风量增加的影响.     

天津市某生态办公建筑自然通风设计

采用CFD方法,对天津地区某生态办公建筑在过渡季节的建筑外表面压力分布进行了计算,并以压力入口为边界条件,数值模拟了建筑内各类房间的自然通风状况．计算结果表明,建筑外区具有两侧开口的房间室内通风状况良好,而对于外区单侧开口房间和内区房间,要充分利用建筑形态的凹凸变化、外开口距离、与通风走廊连通的内开口、通风夹道等的巧妙设计,创造通风房间有效开口压差,以达到在建筑内、外区都满意的自然通风效果．     

上游建筑孔洞特性对下游建筑自然通风潜力的影响及其CFD模拟可靠性

自然通风能有效降低室内污染物浓度,包括稀释生物气溶胶浓度,穿堂风是其主要形式之一。但在人口稠密的城市,建筑之间的遮挡作用会明显降低通风效果。以两栋建筑为研究对象,讨论上游建筑的9种情形,包括不同的开窗面积与位置,对下游建筑穿堂风潜力的影响。讨论一个来流方向、两栋建筑中心线在位于这个来流方向的直线上、间距为两倍建筑宽度的情形,分析基于稳态RANS模型（Reynolds-Averaged Navier-Stokes）的CFD （Computational Fluid Dynamics）模拟风压的可靠性,结果显示,部分情形CFD模拟的可靠性不高。相对于上游建筑5%与10%的孔隙率,20%的孔隙率难以通过CFD模拟出下游建筑物的风压。风洞实验数据显示,下游建筑物的穿堂风通风潜力随上游建筑物开窗面积的增加而降低,这与一般认识相反。     

应用计算流体力学评估美国典型居住建筑自然通风性能

为更好地了解影响美国典型居住建筑自然通风效果的因素,文中量化了城市布局和建筑设计元素对单体建筑自然通风性能的影响。本研究采用计算流体力学(CFD)模拟来获得的自然通风量,以评估自然通风的效果。模拟结果表明,考虑周围建筑物的情况下自然通风量降低21%~66%,邻近树木的存在使自然通风量降低了10%以上。外部遮阳可以提高21%的自然通风量。天窗的设计可以显着提高自然通风效果。对于多房间建筑,开启内门,让空气在不同空间中流动可带来更高的通风量。     

非通风控制燃烧的火灾中窗羽流的温度分布特性

为研究非通风控制燃烧的火灾中窗羽流的温度分布特性,通过数值模拟和实验研究的手段对起火房间为非通风控制燃烧时窗羽流的温度分布特性进行了研究,探讨了火源功率和建筑外窗宽度对窗羽流温度分布特性的影响,得到了羽流中心断面量纲一的最高温度随高度的变化规律.研究结果表明:随着外窗宽度的增加,窗羽流呈现出贴附羽流的特性,羽流高温区接近外立面,火灾向上层蔓延的危险性加大.外窗宽度较窄时,不同高度断面上中心羽流温度的水平分布接近于高斯分布,最高温度远离外立面.由于卷吸特性的不同,窗羽流中心断面最高温度随高度的变化趋势介于线羽流和轴对称羽流之间.     

夜间通风效果的探讨

计算了模型房间在我国不同气象区域、不同建筑围护结构和不同通风换气次数的基础室温,进而比较、分析这些基础室温数据来研究夜间通风效果,指出其影响因素,并提出一些建议.     

夜间通风效果的探讨

计算了模型房间在我国不同气象区域、不同建筑围护结构和不同通风换气次数的基础室温,进而比较、分析这些基础室温数据来研究夜间通风效果,指出其影响因素,并提出一些建议.     

夜间通风空调办公建筑降温参数分析

为了确定房间的通风换气量及建筑围护结构的蓄热性能与夜间通风效果的关系.选择了昼夜温差较大的西安地区进行分析,分析对象为间歇运行的空调办公建筑,分析的工具为能耗模拟软件DeST.研究过程中建立了西安地区典型办公建筑的基准模型,从房间空调室温和建筑空调负荷两个方面对夜间通风的效果进行评价,得出了通风换气次数和围护结构蓄热性能和夜间通风效果的确切关系,为夜间通风建筑设计提供了一定的理论依据.     

室内火灾中外部燃烧现象的数值模拟

为研究非通风控制燃烧的火灾中窗羽流的温度分布特性,通过数值模拟和实验研究的手段对起火房间为非通风控制燃烧时窗羽流的温度分布特性进行了研究,探讨了火源功率和建筑外窗宽度对窗羽流温度分布特性的影响,得到了羽流中心断面量纲一的最高温度随高度的变化规律.研究结果表明：随着外窗宽度的增加,窗羽流呈现出贴附羽流的特性,羽流高温区接近外立面,火灾向上层蔓延的危险性加大.外窗宽度较窄时,不同高度断面上中心羽流温度的水平分布接近于高斯分布,最高温度远离外立面.由于卷吸特性的不同,窗羽流中心断面最高温度随高度的变化趋势介于线羽流和轴对称羽流之间.

     

单体建筑高度对风压作用下自然通风的影响

目的分析风压作用下民用建筑的自然通风能力和不同高度建筑对风压作用下自然通风的影响.方法采用计算流体力学方法,对不同风速、不同高度条件下建筑风压作用下自然通风能力进行数值模拟,并通过实验数据验证方法的正确性.结果得到单体建筑风压差系数分布规律,其风压作用下自然通风外部条件最好之处为建筑高度的4/5处.建筑迎风面中部风压作用下自然通风效果好于建筑物两侧.风压差系数对风速变化不敏感.不同建筑高度风压差系数分布规律相似.结论本数值方法能够正确地反映建筑表面的风压分布;风压作用下自然通风效果随单体建筑高度增高而增大,随风速增加而增大.     

夏季工况相变墙房间蓄冷特性分析

目的利用户式空调蓄冷,进行普通墙房间和相变墙房间夏季工况蓄冷时间规律的实测分析.方法以温度、热流巡检装置对实验房间的温度场和热流变化进行测试,得到在夏季工况下相变储能墙板对室内温度变化的影响情况.结果通过对夏季工况下普通墙房间和相变墙房间室内热性能参数的实测对比分析,得到相变墙房间中的相变墙板会减小室内温度波动,降低由室外通过围护结构向室内传递的热量,相变墙房间空调的启停次数要明显小于普通墙房间空调的启停次数,5h的蓄冷时间会得到较好的效果.结论在建筑围护结构中,加入相变储能构件,具有调节室内温度,提高室内热舒适性的特点,同时还能降低空调设备的开启频率,减少设备初投资和运行费用,并且能够对电力的“移峰填谷”起到一定实际作用.     

黄山地区既有建筑节能改造中夜间通风与蓄热技术的应用分析

为了研究既有建筑节能改造中围护结构蓄热特性与夜间通风的效果,以黄山市建设大厦为对象,采用DeST能耗模拟软件,研究不同墙体材料通风蓄热及空调季夜间通风对建筑能耗的影响.结果表明,石蜡相变材料相比于加气混凝土、粉煤灰陶粒混凝土和红砖砌体,其建筑总能耗分别降低了2％、7.8％、9％.基于不同蓄热墙体通风耦合计算结果,选用相变材料与夜间通风进一步模拟计算,全年空调冷负荷节能率提高了4％.同时,通过改变通风换气次数对建筑进行动态模拟,对比不同开窗通风换气次数,得出研究所模拟建筑应选用10次/h最适宜.     

室内3种送风方式下人体气溶胶颗粒数值模拟

目的探讨空调房间不同气流组织形式下,人体持续说话散发气溶胶颗粒污染物的运动分布规律,探求空调房间合理的气流组织形式．方法运用CFD-fluent6．2模拟软件对空调房间上送下回、顶送下回及下送顶回3种送风方式进行模拟研究．分析不同送风方式下人体散发气溶胶颗粒的质量浓度分布及传播距离,房间换气次数对气溶胶污染物的质量浓度影响．结果顶送下回送风方式5次／h换气时气溶胶颗粒运动距离为1．5m,而10次／h换气时气溶胶颗粒运动距离为1．0m．结论相同换气次数下,顶送下回送风方式室内空气质量较佳．随着换气次数的增加,室内同一位置污染质量浓度降低,颗粒物传播范围减小．对于顶送下回送风方式增大换气次数不能降低人体感染风险．